悬挑防护棚计算书.docx
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悬挑防护棚计算书
悬挑防护棚计算书
一、基本参数
悬挑防护棚类型
双层悬挑防护棚
防护棚两层之间间距h（m）
0.6
防护栏高度h1（m）
0.5
悬挑防护棚悬挑长度A（m）
4
悬挑防护棚宽度B（m）
4
悬挑防护棚的水平倾斜角度a°
5
主梁间距La（m）
1.5
纵向次梁间距Lb（m）
0.5
主梁之间添加横向次梁的根数n
2
内侧纵向次梁离主梁与主体锚固点距离a（m）
0.5
二、撑拉杆件参数
支撑序号
支撑方式
材料选择
Ln（m）:
支撑杆件在主梁上锚固点到主梁锚固点处直线长度
Sn（m）:
支撑杆件在外墙锚固点到主梁锚固点处竖直距离
是否参与计算
1
上拉
钢丝绳
2
3.3
是
2
上拉
钢管
3.5
3.3
是
搭设示意图：
侧立面示意图
平面图
三、荷载参数
防护层内材料类型
木脚手板
防护层内材料自重标准值gk1（kN/m2）
0.3
栏杆与挡脚板类型
栏杆、木脚手板挡板
栏杆与挡脚板自重标值gk2（kN/m）
0.17
安全网自重gk3（kN/m2）
0.01
冲击荷载pk（kN）
1
次梁自重gk4（kN/m）
0.0384
主梁自重gk5（kN/m）
0.0768
四、次梁验算
次梁材料
钢管
次梁钢管型号
Ф48×3.5
截面面积A（cm2）
4.89
截面惯性矩Ix（cm4）
12.19
截面抵抗矩Wx（cm3）
5.08
抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
回转半径i（mm）
15.8
弹性模量E（N/mm2）
206000
次梁计算方式
三等跨连续梁
Lc为主梁之间添加的横向次梁的间距，Lc=La/（n+1）=1.5/（2+1）=0.5m
计算简图：
计算抗弯：
M=0.466kN.m
计算抗剪：
V=1.078kN
计算挠度：
ν=2.28mm
计算简图：
计算抗弯：
M=0.383kN.m
计算抗剪：
V=0.897kN
计算挠度：
ν=1.566mm
承载能力极限状态：
q=1.2×（gk1+gk3）×Lb+1.2×gk4=1.2×（0.3+0.01）×0.5+1.2×0.0384=0.232kN/m
横向次梁的集中力：
R=1.2×Lb×gk4=1.2×0.5×0.0384=0.023kN
Pk=1.4pk=1.4×1=1.4kN
正常使用极限状态：
q'=（gk1+gk3）×Lb+gk4=（0.3+0.01）×0.5+0.0384=0.193kN/m
横向次梁的集中力：
R'=Lb×gk4=0.5×0.0384=0.0192kN
Pk'=1kN
1.抗弯验算
Mmax=Max（0.466，0.383）=0.466kN.m
σ=Mmax/WX=0.466×106/（5.08×103）=91.742N/mm2≤[f]=205N/mm2
次梁强度满足！
2.挠度验算
νmax=Max（2.28，1.566）=2.28mm≤[ν]=La/400=1500/400=3.75mm
次梁挠度满足要求！
3.支座反力计算
极限状态下支座反力：
R次梁=Rmax=Max（1.45，1.24）=1.45kN
正常使用状态下支座反力：
R'次梁=R'max=Max（1.087，0.937）=1.087kN
五、主梁验算
主梁材料
双钢管
主梁钢管型号
Ф48×3.5
截面面积A（cm2）
9.78
截面惯性矩Ix（cm4）
24.38
截面抵抗矩Wx（cm3）
10.16
抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
回转半径i（mm）
31.6
弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁与主体结构的连接方式
双扣件
扣件的抗滑移折减系数
1
计算简图：
计算抗弯：
M=1.295kN.m
计算抗剪：
V=3.505kN
计算挠度：
ν=6.951mm
下层防护棚传递至悬挑主梁荷载
标准值R'（kN）
设计值R（kN）
连接两层短立杆的自重荷载
h×gk4
0.6×0.0384=0.023
1.2×0.6×0.0384=0.028
下层纵向次梁的自重荷载
La×gk4
1.5×0.0384=0.058
1.2×1.5×0.0384=0.069
下层横向次梁的自重荷载
2×Lb×gk4
2×0.5×0.0384=0.038
1.2×2×0.5×0.0384=0.046
防护层内材料自重
La×Lb×gk1
1.5×0.5×0.3=0.225
1.2×1.5×0.5×0.3=0.27
安全网自重荷载
La×Lb×gk3
1.5×0.5×0.01=0.008
1.2×1.5×0.5×0.01=0.009
合计
0.352
0.422
承载能力极限状态：
qx=1.2×q×sin（α0）=1.2×gk5×sin（50）=1.2×0.0768×0.0872=0.008kN/m
qy=1.2×q×cos（α0）=1.2×gk5×cos（50）=1.2×0.0768×0.9962=0.0918kN/m
Rx=（R次梁+R下排）×sin（α0）=1.872×0.0872=0.1631kN
Ry=（R次梁+R下排）×cos（α0）=1.872×0.9962=1.8647kN
正常使用极限状态：
q'x=q×sin（α0）=gk5×sin（50）=0.0768×0.0872=0.0067kN/m
q'y=q×cos（α0）=gk5×cos（50）=0.0768×0.9962=0.0765kN/m
R'x=（R'次梁+R'下排）×sin（α0）=1.438×0.0872=0.1253kN
R'y=（R'次梁+R'下排）×cos（α0）=1.438×0.9962=1.4326kN
1.抗弯验算
Mmax=1.295kN.m
σ=Mmax/WX=1.295×106/（10.16×103）=127.449N/mm2≤[f]=205N/mm2
主梁抗弯度满足！
2.挠度验算
νmax=6.951mm≤[ν]=A/400=4000/400=24.45mm
主梁挠度满足要求！
3.支座反力计算
R0=2.273kN
R1=7.495kN
R2=5.517kN
上拉部分：
第1道上拉：
F1=R1/（sin（α+arctan（（S1-L1×sinα）/（L1×cosα））））=7.495/（sin（5+arctan（（3.3-2×sin5）/（2×cos5））））=8.451kN
第2道上拉：
F2=R2/（sin（α+arctan（（S2-L2×sinα）/（L2×cosα））））=5.517/（sin（5+arctan（（3.3-3.5×sin5）/（3.5×cos5））））=7.714kN
4.主梁稳定性验算
Nmax=qx×A+Rx（（A-a）/Lb+1）+（F12-R12）0.5+（F22-R22）0.5=0.008×4+0.1631×（（4-0.5）/0.5+1）+（8.4512-7.4952）0.5+（7.7142-5.5172）0.5=10.633kN
λx=L1/i=2000/31.6=63.291
查《规范》表A得，φ=0.806
σ=N/（φA）=10632.626/（0.806×9.78×102）=13.489N/mm2≤[f]=205N/mm2
主梁稳定性满足要求！
六、主梁与主体结构连接点强度计算
扣件抗滑承载力验算：
Nmax=qx×A+Rx（（A-a）/Lb+1）+（F12-R12）0.5+（F22-R22）0.5=0.008×4+0.1631×（（4-0.5）/0.5+1）+（8.4512-7.4952）0.5+（7.7142-5.5172）0.5=10.633kN
主梁钢管扣件抗滑移Nmax=10.633kN≤1×12=12kN
主梁与主体结构预埋钢管扣件抗滑移计算：
N1max=R0×cosα+Nmax×sinα=2.273×cos（50）+10.633×sin（50）=3.191kN≤Rc=1×12=12kN
主梁扣件抗滑承载力满足要求！
七、拉撑绳杆承载力计算
1.上拉杆件为钢丝绳
钢丝绳型号
6×19
钢丝绳公称抗拉强度（N/mm2）
1550
钢丝绳直径（mm）
17
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
9
钢丝绳绳夹型式
马鞍式
拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T（kN）
15.19
钢丝绳绳夹数量[n]
3
花篮螺栓在螺纹处的有效直径de（mm）
12
花篮螺栓抗拉强度设计值[ft]（N/mm2）
170
主梁拉环直径d（mm）
20
焊缝厚度he（mm）
10
焊缝长度lw（mm）
100
角焊缝强度设计值ftw（N/mm2）
160
钢丝绳节点
钢丝绳的最大轴向拉力NS=Max[F1]=8.451kN
查（《建筑施工计算手册》江正荣著2001年7月第一版）表13-4、13-5、13-6得，钢丝绳破断拉力总和：
Fg=184kN
[Fg]=α×Fg/k=0.85×184/9=17.378kN≥NS=8.451kN
符合要求！
绳夹数量：
n=1.667[Fg]/（2T）=1.667×17.378/（2×15.19）=1个≤[n]=3个
符合要求！
花篮螺栓验算：
σ=[Fg]/（π×de2/4）=17.378×103/（π×122/4）=153.653N/mm2≤[ft]=170N/mm2
符合要求！
拉环验算：
σ=[Fg]/（2A）=2[Fg]/πd2=2×17.378×103/（π×202）=27.658N/mm2≤[f]=65N/mm2
注：
[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》10.9.8每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
符合要求！
角焊缝验算：
τf=NS/（he×lw）=8.451×103/（10×100）=8.451N/mm2≤ftw=160N/mm2
符合要求！
2.上拉杆件为钢管
上拉杆截面类型
Ф48×3.5
上拉杆截面积A（cm2）
4.89
上拉杆截面惯性矩I（cm4）
12.19
上拉杆截面抵抗矩W（cm3）
5.08
上拉杆材料抗拉强度设计值f（N/mm2）
205
上拉杆件弹性模量E（N/mm2）
206000
焊缝厚度he（mm）
15
焊缝长度lw（mm）
120
角焊缝强度设计值ftw（N/mm2）
160
对接焊缝抗拉强度设计值ftw（N/mm2）
185
上拉杆件的最大轴向拉力NS=Max[F2]=7.714kN
轴心受拉稳定性计算：
σ=NS/A=7.714×103/489=15.775N/mm2≤f=205N/mm2
符合要求！
钢管扣件抗滑移NS=7.714kN≤1×12=12kN
扣件抗滑承载力满足要求！
角焊缝验算：
τf=NS/（he×lw）=7.714×103/（15×120）=4.286N/mm2≤ftw=160N/mm2
符合要求！
对接焊缝验算：
σ=NS/（lwt）=7.714×103/A=7.714×103/489=15.775N/mm2≤ftw=185N/mm2
符合要求！
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